旅顺开发区锅炉热平衡在供热技术上的应用
网址:www.adore-japan.com 更新时间:2017-01-09 10:24 浏览次数::29次
一、锅炉热平衡概念
燃煤锅炉在煤炭燃烧过程中获取能量,从能量平衡的观点来分析,输入锅炉的热量应与输出锅炉的热量相平衡,这就是所谓的锅炉热平衡。从能量平衡的观点来看,当锅炉工况稳定时,输入锅炉的热量与输出锅炉的热量应当平衡。而输出锅炉的热量又包括有效利用热和各项热损失两个方面。因此,通常以每千克燃料为基础建立锅炉热平衡方程:Q燃料输入锅炉的热量=Q燃料的有效利用热量+Q燃料的各项热损失之和。
如果把输入的热量也就是燃料燃烧所放出的热量看成100%,则可以建立百分数表示的锅炉反平衡效率方程式即:
Q1=100%-(Q2+Q3+Q4+Q5+Q6)%
式中:Q1=锅炉有效利用热量占输入热量的百分数即反平衡效率;
Q2=排烟损失的热量占输入热量的百分数;
Q3=气体不完全燃烧损失的热量占输入热量的百分数;
Q4=固体不完全燃烧损失的热量占输入热量的百分数;
Q5=锅炉散热损失的热量占输入热量的百分数;
Q6=灰渣物理热损失的热量占输入热量的百分数。
通过对锅炉热平衡的计算分析,可以确定有效利用热量和各种热损失,锅炉热效率和燃料的有效利用,找出降低热损失提高锅炉运行经济性的途径。因此,进行锅炉热平衡的分析研究是锅炉节能的一项基础工作,对降低锅炉的能耗有很大现实意义。
二、旅顺开发区锅炉供热现状
旅顺经济开发区供热划分为南、北、西三个区域。南部区域包括金盛街以南,其中包括生活用地、商业用地、大学用地等,规划建筑面积400万平方米;北部区域包括金盛街以北及烟大轮渡以东的地区,其中包括大学用地、居民用地、工业用地、物流用地及商业用地。规划建筑面积517万平方米,以新建的北区热源厂为热源。西部区域包括烟大轮渡以西的地区,主要包括中远造船项目、生活用地等,以新建的西区热源厂为热源,规划建筑面积160万平方米。
1、南部区域供热。南部区域供热由开发区供热公司负责供热一、二级管网覆盖整个开发区南部,铺设管网总长达60公里,辖区内建成16座换热站,修建1000立方米蓄水井4座,现供热面积130万平方米,锅炉总吨位146吨,主要满足生活居住区、旅游度假区、商贸经济区和大学教育区的供热需求。
2、北部区域供热。北部区域供热由大连鑫昱供热有限公司负责,供热一、二级管网覆盖整个开发区中部、北部,铺设管网总长达53公里,辖区内建成5座换热站,规划建成5*80吨锅炉,目前已安装20吨锅炉2台,80吨锅炉一台,35吨蒸汽锅炉1台,主要满足开发区重点工业园区的供热需求和机车的用汽需求。
3、西部区域供热。西部区域供热由大连亿元顺发供热有限公司负责,供热一、二级管网覆盖整个开发区西部,管网总长45公里,辖区内建成3座换热站,建成35吨蒸汽锅炉两台,40吨热水锅炉2台,主要针对开发区新城区建设、中远造船等大中型企业以及蒸汽动能需求。
三、开发区锅炉热平衡的影响因素及对策
随着开发区经济建设的不断发展,人口密度不断增大,热能需求也随之增加。因此,如何更好的利用现有锅炉,提高热能效率,降低热损失,使输入锅炉热量更多的转换为有效利用热量,最大限度的减少各环节热损失成为开发区供热工作的重要课题。
1、影响锅炉热平衡的因素。锅炉热平衡跟很多因素有关,简单的来说有机械不完全燃烧热损失(燃烧好不好,煤燃烧后灰和渣剩余的碳多少,主要指标是飞灰可燃物和炉渣可燃物)、化学不完全燃烧热损失(可燃物的燃烧程度)、排烟热损失(排烟温度的高低)、散热热损失(保温好不好,散到空气中的热量)等,其中影响较大的是机械不完全燃烧热损失和排烟热损失。因此,提高锅炉热平衡指数和效率首先要找出主要原因,确定偏离设计值的方面,调整鼓、引风配比,保持合理的空气过剩系数,煤层厚度、炉排转数等因素,使之达到最佳工况点,高效率燃烧,以减少各项损失。
2、开发区节能增效对策。
针对开发区实际情况,通过热平衡测试,推荐采用节能热管空气换热技术。热管空气换热器是安装在锅炉尾部烟道上的设备,利用锅炉排出的高温烟气加热锅炉的入炉空气,使入炉低温空气提高温度,提高燃料燃烧速度,改善锅炉的燃烧状况,使燃料在炉内充分燃烧,减少排烟损失,固体未完全燃烧损失,从而达到提高锅炉热效率的目的。
为检验该热管空气换热技术的实效性和可操作性,挑选南部供热一处SZL29-1.25/130/20-AⅡ型锅炉,该炉热效率低,排烟温度高,炉渣、飞灰经化验含碳量较高,燃烧不充分,锅炉热效率仅为63.16%,为了提高能源利用率,我们提出技改方案,为其安装GRH-Ⅱ型热管空气换热器,并用锅炉燃烧测定仪跟踪锅炉运行,进行性能测试,测试数据对比如下:
空气换热器入口排烟温度:229℃,出口排烟温度198℃;经换热器入炉空气温度:33℃;环境温度:12℃。
通过计算和对比,可以看出,热管空气换热器能提高入炉空气温度,降低排烟温度,改善空气与燃料的混合效率,使空气过剩系数更趋于合理,通过组织燃烧炉渣含碳量、固体未完全燃烧热损失、排烟热损失均有效降低,提高了锅炉热平衡效率近10%,经测算在一个采暖周期可节约燃煤950余吨,两个采暖周期就可回收技改投资,并在节约能源的同时减少了空气污染。
另外,再从管理入手,对司炉人员加强培训,使之熟练掌握司炉技巧,通过参与热能平衡测试过程,让司炉人员在感性和理性上均有所认识,实际操作中随时观察排烟温度、火焰颜色、炉渣颜色等;并及时调整鼓、引风配比、煤层厚度、炉排转速,随负荷而变化,使锅炉时刻处在最佳工况点,再加上热管空气换热器的投入使用,热平衡效率还会进一步提高。
四、结论
综上所述,随着开发区经济建设的迅速发展,居民、产业热能需求压力日益增大,如果将热管空气换热这项节能环保的技术在开发区南、北、西三处供热中心都应用,可在能源基数不变的前提下,提高锅炉综合效率,这无疑将在一定程度上缓解开发区的供热压力,提高锅炉的热能效率,促进经济效益、环境效益、社会效益,在节能减排方面起到积极的带动作用。
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